Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Методическая статья

Перенос митохондрий в стволовые клетки глиобластомы с помощью центрифугирования

867 просмотров

⸱

8 июля 2025 г.

В этой статье

Аннотация

Источник: Момбо, Б. Н., и др. MitoCeption: перенос изолированных митохондрий МСК человека в стволовые клетки глиобластомы. J. Vis. Exp. (2017)

В этом видео демонстрируется метод, позволяющий перенести флуоресцентно меченые митохондрии в стволовые клетки глиобластомы (ГСК) с помощью центрифугирования. Успешное поглощение и функциональная интеграция донорских митохондрий подтверждаются обнаружением флуоресценции с помощью конфокальной микроскопии.

Протокол

День 1

1. Мечение митохондрий мезенхимальных стволовых клеток (МСК)

  1. За два дня до подготовки митохондрий засейте человеческие МСК в 100 мм чашке cultAure в 10 мл (Minimum Essential Medium Eagle)/FBS (фетальная бычья сыворотка) 10%, чтобы иметь 4 x 105 МСК в культуре в 1-й день.
  2. Промойте МСК PBS (4 мл) и добавьте 4 мл αMEM/FBS 1% (предварительно подогретый до 37 °C).
  3. Добавьте необходимое количество митохондриального жизненно важного красителя и инкубируйте клетки в течение 30 мин в инкубаторе при температуре 37 °C.
  4. Удалите раствор красителя из митохондрий, дважды промойте клетки 4 мл предварительно подогретого (37 °C) αMEM/FBS 1% и добавьте обратно 4 мл αMEM/FBS 10%. Инкубируйте клетки при 37 °C.
  5. Смените питательную среду (10 мл αMEM/FBS 10%) через 30 минут и еще раз через 2 часа.

День 1

2. Мечение стволовых клеток глиобластомы (GSC)

  1. Диссоциация GSCs Gb4 клеточной линии (10 x 106 клеток), выращенных в виде нейросфер на колбах для клеточных культур, покрытых поли-HEMA
  2. Затравите GSC в 48-луночный планшет со скоростью 105 клеток/лунку в пролиферирующей среде GSC (500 μл) (см. таблицу 1).
  3. Центрифугируйте планшет при давлении 270 x g в течение 5 минут при 20 °C.
  4. Добавьте необходимое количество клеточного жизненно важного красителя и инкубируйте в течение 30 минут при температуре 37 °C.
  5. Добавьте 500 μл базальной среды GSC (Таблица 1) на лунку 48-луночного планшета.
  6. Центрифугируйте планшет при температуре 270 x g при 20 °C в течение 5 мин. Аспирируйте надосадочную жидкость.
  7. Повторите шаги с 2.5 по 2.6.
  8. Добавьте 500 μл базальной среды GSC и инкубируйте при 37 °C в течение 30 минут.
  9. Центрифугируйте планшет при температуре 270 x g при 20 °C в течение 5 мин. Аспирируйте надосадочную жидкость.
  10. Добавьте 500 μл пролиферационной среды GSC на лунку 48-луночного планшета и инкубируйте в инкубаторе с температурой 37 °C.
    заметка: Указанное количество GSC (10 x 106 клеток) позволяет проводить различные эксперименты «доза-реакция» и контроль FACS. Как только условия эксперимента будут определены более точно, это количество можно уменьшить.

3. Посев стволовых клеток глиобластомы

  1. Соберите нейросферы GSC (стволовые клетки глиобластомы) (10 x 106 клеток) путем центрифугирования при 270 x g в течение 5 мин, при 20 °C в пробирке объемом 50 мл.
  2. Промойте ячейки 5 мл HBSS (сбалансированного солевого раствора Хэнкса) и центрифугируйте при 270 x g в течение 5 минут при 20 °C.
  3. Аспирируйте надосадочную жидкость.
  4. Аккуратно суспендируйте гранулу GSC в 100 мкл трипсина-ЭДТА (этилендиамина тетрауксусной кислоты) (0,25%) (на 10 x 106 клеток)
  5. Выдерживать при 37 °C в течение 3 минут.
  6. Добавьте 10 мкл CaCl2 (20 мМ) и 2 мкл ДНКазы I (10 мг/мл).
  7. Диссоциируйте нейросферы, аккуратно пипетируя вверх и вниз (30-50x) с помощью пипетки P200. Избегайте образования пузырей. Проверьте под микроскопом, что все ГСК диссоциированы.
  8. Добавьте 10 мкл ингибитора трипсина (5%) и 10 мл HBSS.
  9. Центрифугируйте GSC при давлении 270 x g в течение 7 мин при 20 °C.
  10. Выбросьте надосадочную жидкость и добавьте 10 мл базальной среды GSC .
  11. Подсчитайте GSC с помощью счетной камеры Thoma, а затем центрифугируйте элементы при 270 x g в течение 7 мин при 20 °C.
  12. Добавьте соответствующий объем пролиферирующей среды GSC для достижения клеточной концентрации10-6 GSCs/мл.
  13. Затравите10 5 GSC (100 мкл клеточной суспензии) в лунку 96-луночного планшета.
  14. Центрифугируйте планшеты при давлении 270 x g в течение 7 минут при 20 °C, чтобы получить GSC на дне лунок.
  15. Инкубируйте 96-луночный планшет при 37 °C.

День 2

4. Выделение митохондрий из MSC (мезенхимальных стволовых клеток)

  1. Отрегулируйте температуру центрифуги в микропробирке до 4 °C.
  2. Подготовьте две пробирки «А» и «С» объемом 1,5 мл, содержащие реагенты для экстракции митохондрий (200 мкл реагента А и 400 мкл реагента С, содержащие ингибиторы протеазы, не содержащие ЭДТА). Подготовьте еще 2 пробирки, помеченные "MSC" и "Mito". Держите все трубки на льду. Также подготавливают трубки для серийных разведений в митохондриях.
  3. Промойте МСК 10 мл предварительно подогретым (37 °C) PBS (фосфатно-солевой буфер).
  4. Промойте МСК 2 мл трипсина (без ЭДТА) в течение 10 секунд и добавьте 1 мл трипсина (без ЭДТА). Инкубировать клетки в течение 5-10 мин при 37 °C.
  5. Восстановите МСК, добавив 10 мл αMEM /FBS 10%, переложите в пробирку объемом 50 мл.
  6. Центрифугируйте ячейки при давлении 270 x g в течение 5 мин при 20 °C.
  7. Выбросьте надосадочную жидкость и добавьте 10 мл αMEM/FBS 10% в клеточную гранулу.
  8. Подсчитайте МСК с помощью счетной камеры Малассеза.
  9. Центрифугируйте МСК (4-5 x 105) при 270 x g в течение 5 мин при 20 °C.
  10. Выбросьте надосадочную жидкость, добавьте 1 м ледяного αMEM/FBS 10% в клеточную гранулу и перенесите клетки в пробирку, меченную «MSC». Держите трубку на льду.
  11. Центрифугируйте пробирку, содержащую МСК, при давлении 900 x g в течение 5 минут при 4 °C.
  12. Удалите все остатки среды из трубки.
  13. Добавьте 200 мкл реагента для выделения митохондрий А (содержащего ингибиторы протеазы, не содержащие ЭДТА). Вихрь на средней скорости в течение 5 секунд и оставить трубки на льду ровно на 2 минуты.
  14. Добавьте 2,5 мкл реагента для выделения митохондрий B. Vortex на максимальной скорости в течение 10 сек, а затем оставьте пробирки на льду. Повторяйте каждые 30 секунд в течение 5 минут.
  15. Добавьте 200 мкл реагента для выделения митохондрий C (содержащего ингибиторы протеазы, не содержащие ЭДТА). Перемешивайте, наклоняя трубку (примерно 30 раз, не завихривайте). Центрифугируйте пробирку при давлении 700 x g в течение 10 минут при 4 °C.
  16. Перенесите надосадочную жидкость (содержащую митохондрии МСК) в трубку «Мито».
  17. Центрифугируйте при 3 000 x g, 15 мин при 4 °C, чтобы получить митохондриальную гранулу. Выбросьте надосадочную жидкость. Гранула содержит изолированные митохондрии.
  18. Промойте митохондриальную гранулу 200 μл реагента С. Затем центрифугируйте при 12 000 x g, 5 минут при 4 °C, чтобы получить митохондриальную гранулу.

5. Перенос изолированных митохондрий МСК в ГСК (MitoCeption)

  1. Добавьте 200 мкл предварительно охлажденной (0 °C) пролиферирующей среды GSC в митохондриальную гранулу, выделенную из МСК (4 x 105).
  2. Разбавляют митохондриальный препарат (в пролиферирующей среде GSC) для последовательного добавления 20 мкл митохондриальной суспензии к GSC.
  3. Добавьте объем изолированных митохондрий в лунки 96-луночного планшета, содержащего ГСК, в желаемой концентрации (от 0,1 до 10 мкг). Добавляйте митохондрии медленно, близко к дну лунки, покрывая всю поверхность по крайней мере один раз.
  4. Центрифугируйте 96-луночный планшет, содержащий митохондрии-реципиент ГСК, с митохондриями МСК и контрольной пластиной при 1500 x g в течение 15 мин при 4 °C.
  5. Сразу после центрифугирования поместите культуральные планшеты в клеточный инкубатор при температуре 37 °C.
    заметка: Протокол переноса митохондрий основан на центрифугировании митохондриальной суспензии на культивируемых клетках при достаточной силе центрифугирования, с рядом центрифугирований, которые могут быть скорректированы в зависимости от системы митохондриальных доноров/реципиентных клеток.

Таблица 1: Культурные среды.

Среда для культивирования клетоксостав
GSC базальная средаDMEM/F-12 с дополнением
Инсулин 20 мг/мл
Доплата N2 1x
Глюкоза 3 г/л
L-глютамин 2 мМ
Среда распространения GSCДобавить в прикорневую среду:
Добавка B27 1x
ЭФР 10 нг/мл
bFGF 10 нг/мл
Фунгин 10 мг/мл
Фунгизон 0,25 мг/мл
Гепарин 2 мг/мл
Ципрофлоксацин 2 мкг/мл
Гентамицин 2 мкг/мл
Среда распространения MSCαMEM с дополнением
L-глютамин 2 мМ
10% FBS
bFGF 2 нг/мл

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

figure-results-1
Рисунок 1: Рабочий процесс переноса изолированных митохондрий МСК в ГСК с помощью MitoCeption. Показаны 7 этапов митоцепции митохондрий МСК в ГСК и последующий анализ ГСК. Номера шагов указываются как в разделе протокола. Если мечение MSC и GSC не проводится, как при функциональном анализе, шаги 1 и 2 могут быть пропущены, и протокол может быть соблюден со второго дня. Фазово-контрастные изображения ...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

Конфликт интересов не декларируется.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
Набор для выделения митохондрий для тканейНаучный Фишер10579663
N-2 Дополнение (100X)Научный Фишер 11520536
B-27 Дополнение без VIT A (50X)Научный Фишер11500446
HBSS без Ca2+ без Mg2+СигмаH4385
Poly HemeСигмаP3932
aMEM без глютаминаOzymeBE12-169F
DMEM/F-12 без глютамина,Научный Фишер11540566
L-глютаминИнвитроген25030-024
ГлюкозаСигмаG7021
ИнсулинСигмаI 1882
Человек bFGFСистемы исследований и разработок233-FB-025
Человеческий EGFПепротехАФ-100-15
ГепаринСигмаH3149
CaCl2МЕРК2382
Ингибитор трипсинаСигмаТ9003
DNase IСИГМА10104159001
Трипсин 0,25% /ЭДТА 1 мМИнвитроген25200056
ТрипсинGibco15090-046
Ингибиторы протеазы ЭДТА свободныСигма4693159001
ЦипрофлоксацинСигма17850-5G-F
ФунгинInvivogenant-fn-1
ФунгизонанТерморыбак15290018
ГентамицинEuromedexЕВ0410
MitoTracker Грин FMМолекулярные зондыМ7514
MitoTracker Красный CMXRosМолекулярные зондыМ7512
MitoTracker Глубокий Красный FMМолекулярные зондыМ22426
CellTracker Зеленый CMFDAМолекулярные зондыК7025
CellTracker Синий CMF2HCМолекулярные зондыС12881
RIPAСанта-Крусsc-24948
Стерильная чашка для культуры FluoroDishМировые прецизионные приборыFD35-100
ГемацитометрНаучный Фишер 267110
Трубки FACSБекман Коултер25,23,749
Аппарат FACSГаллиос3L 10C
LC FAST START DNA MASTER PLUSRoche3515885001

Больше статей

Метод центрифугированияконфокальная микроскопияфлуоресцентное мечениепоглощение клеткамивыделение митохондрийфлуоресцентная детекциякультура клетокпролиферация GSC